En la presente tesis se desarrolla el empleo de alcoholes fluorados, en concreto, el hexafluoroisopropano, como disolventes para el desarrollo de metodologías alternativas para las reacciones de oxidación y ciclación. De este modo, en el primer capítulo, síntesis de tetrahidrofuradons substituidos mediante la apertura cíclica de epóxidos con alquenos ricos en electrones promovida por HFIP, se ha desarrollado un método directo para la síntesis de tetrahidrofuranos a través de la adición de alquenos ricos en electrones a epóxidos empleando alcoholes fluorados, en particular el 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol (HFIP), como disolventes y promotores de la reacción. El procedimiento descrito da lugar a la obtención de nuevos espiro compuestos basados en tetrahidrofuranos, así como derivados de tetrahidrobenzofuranos en rendimientos moderados y bajo condiciones de reacción suaves siendo, de este modo, una metodología medioambientalmente benigna debido a su economía atómica y la disponibilidad de los reactivos. Por otro lado, en el segundo capítulo, oxidación de arenos ricos en electrones empleando sistemas HFIP-UHP, se ha descrito la oxidación directa de arenos ricos en electrones empleando el aducto de urea-peróxido de hidrógeno (UHP) como fuente oxidante y el 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol (HFIP) como disolvente y promotor de la reacción. Así pues, se obtuvieron una gran variedad de quinonas en rendimientos de moderados a excelentes mediante un proceso de reacción considerado como sostenible, quedando de este modo demostrado que no es necesaria la utilización de metales para dar lugar al proceso oxidativo. Dentro del tercer capítulo, síntesis directa de N,N-formamidas disubstituidas mediante la oxidación de iminas empleando sistemas de HFIP-UHP, se describe la síntesis directa de formamidas N,N-disustituidas mediante la combinación de 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol (HFIP) como disolvente y el aducto de urea-peróxido de hidrógeno (UHP) como fuente oxidante. Se obtuvieron de este modo una gran variedad de formamidas con unos rendimientos de buenos a excelentes bajo unas condiciones suaves de reacción, siendo también posible su síntesis a través de una secuencia de un paso. Este protocolo medioambientalmente benigno fue aplicado para la síntesis a gran escala de la N,N-difenilformamida. En el capítulo 4, ruptura oxidativa de indoles mediante el empleo de UHP o H2O2 en disolventes polares, se ha llevado a cabo la ruptura oxidativa de indoles, conocida como oxidación de Witkop, mediante el empleo de disolventes polares con una fuente oxidativa como el agua oxigenada o el aducto de urea-peróxido de hidrógeno (UHP). En efecto, el uso del HFIP, de entre los disolventes utilizados, fue seleccionado como el más recomendable para la obtención de las 2-cetoacetanilidas con altos rendimientos. Además de los indoles, este protocolo de reacción se amplió para la ruptura de los derivados de pirrol y furanos. Además, se demostró que dicho procedimiento era factible a mayor escala, pudiendo recuperar y reutilizar el disolvente hasta cuatro ciclos, dando lugar a una metodología sostenible. Finalmente, dentro del último capítulo que encontramos en la tesis, deshidrogenación de compuestos N-heterocíclicos empleando H2O2 y mediada por disolventes polares, se expone una deshidrogenación oxidativa alternativa de compuestos N-heterocíclicos mediada por una fuente oxidativa más verde, como es el agua oxigenada, en combinación con disolventes polares como el HFIP o el agua. Aunque se obtuvieron buenos resultados al emplear el agua como disolvente, se lograron alcanzar rendimientos más altos para los derivados heteroaromáticos cuando se utilizó el HFIP debido a la activación electrofílica del H2O2. Junto con la amplia gama de tetrahidroquinolinas seleccionadas, diferentes compuestos N-heterocíclicos como las tetrahidroisoquinolinas o las indolinas, también se llevaron a estudio obteniendo los correspondientes productos con bajos rendimientos. Además de esto, es importante señalar que le metodología descrita fue también implementada en gran escala, reciclando de este modo el disolvente hasta cinco veces con una ligera erosión en la conversión después de cada ciclo. Con ello, se han desarrollado metodologías alternativas donde se reduce el uso de metales como catalizadores o condiciones extremas de reacción, ya bien sea por las elevadas temperaturas o presiones. Por otro lado, se ha propuesto en todos los capítulos un mecanismo de reacción para cada uno de los procedimientos descritos, así como el reciclaje y reutilización de disolvente, o la síntesis a gran escala, demostrándose la aplicabilidad de los procesos y demostrando la sostenibilidad del proceso.

Previamente al ennoblecimiento textil, los tejidos de algodón son sometidos a procesos de preparación (desencolado, descrudado y blanqueo) que consiguen la eliminación de impurezas presentes en la superficie de la fibra. El presente trabajo aborda el estudio del proceso de blanqueo de tejidos de algodón crudo y descrudado, por medio de técnicas electroquímicas. Para ello se han empleado metodologías basadas en la electro-oxidación indirecta, concretamente la electro-generación de cloro activo (o electrocloración) o de H2O2 (a veces denominados electro-peroxidación) en ausencia o presencia de catalizadores de hierro (proceso electro-Fenton). En estos métodos, el agente blanqueante se forma por electrolisis de precursores inocuos (cloruro en el caso de la electro-cloración y oxígeno disuelto en el caso del H2O2), evitando el transporte, almacenaje y manipulación de sustancias peligrosas e inestables, lo que contribuye a mejorar el control, reproducibilidad y seguridad del proceso. El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es el estudio de la influencia de diferentes variables de electrolisis en la evolución del grado de blanco, con el fin de determinar el conjunto de condiciones operacionales más adecuado para obtener un grado de blanco aceptable, considerando además las modificaciones de la estructura y composición química superficial, de la resistencia mecánica de los tejidos y el daño químico de las fibras. Estas propiedades se han analizado mediante espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS), espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier con accesorio de reflectancia total atenuada (FTIR-ATR), microscopio electrónico de barrido (SEM), ensayos de tracción y medida del grado de polimerización. De la morfología de los tejidos, la microscopía SEM no revela alteraciones significativas tras los tratamientos de blanqueo mediante electro-generación de cloro activo. Los ensayos de XPS revelan que la relación O/C va aumentando con la duración de la electrólisis. Esto es debido a la oxidación/eliminación de impurezas no celulósicas y fenómenos de oxidación superficial, que implican un aumento de la concentración relativa de grupos funcionales de tipo C-O y C-OH. En el tratamiento 'ex situ', el índice O/C aumenta linealmente con el tiempo de proceso. En el tratamiento 'in situ' se observa un aumento brusco de la relación O/C en las fases tempranas de electrolisis y una evolución lineal posterior similar al tratamiento 'ex situ'. El índice O/C es semejante al medido en tejido blanqueados químicos con lejía y sensiblemente inferior al alcanzado en los procesos de descrudado alcalino o blanqueo químico con peróxido. El FTIR ATR confirma que el tratamiento de electro-cloración implica la eliminación de constituyentes de ceras y grasas de la superficie de las fibras de algodón, material protéico y posiblemente parte de sustancias pécticas y hemicelulosas. El cociente entre la intensidad de la banda de OH asociada al sistema de puente de hidrógeno y la intensidad de la banda de tensión C-H experimenta un aumento similar a la relación O/C determinada por XPS. No se ha logrado identificar ningún pico de fotoemisión o banda vibracional que sirva como diagnóstico del contenido de materia coloreada, ni se ha logrado establecer una correlación clara entre el aumento del grado de blanco del tejido y el cambio de los parámetros cuantitativos relativos a la composición superficial de los tejidos de algodón. / Previ al ennobliment tèxtil, els teixits de cotó són sotmesos a processos de preparació (desencolat, descruat i blanqueig) que aconsegueixen l'eliminació de les impureses presents a la superfície de la fibra. Aquest treball aborda l'estudi del procés de blanqueig de teixits de cotó cru y descruat, mitjançant tècniques electroquímiques. Per a açò s'han emprat metodologies basades en la electro-oxidació indirecta, concretament la electro-generació de clor actiu (O electrocloració) o de H2O2 (de vegades anomenada electro-peroxidació) en absència o presència de catalitzadors de ferro (procés electro-Fenton). En aquests mètodes, l'agent blanquejant es forma per l'electròlisi de precursors innocus (clorur en el cas de l'electro-cloració i oxigen dissolt en el cas del H2O2), evitant el transport, emmagatzematge i manipulació de substàncies perilloses i inestables, el que contribueix a millorar el control, reproduïbilitat i seguretat del procés. L'objectiu principal d'aquesta Tesi Doctoral és l'estudi de la influència de diferents variables d'electròlisi en l'evolució del grau de blanc, amb el fi de determinar el conjunt de condicions operacionals més adequat per a obtenir un grau de blanc acceptable, considerant-se amés les modificacions de l'estructura i composició química superficial, de la resistència mecànica dels teixits, i del dany químic de les fibres. Aquestes propietats s'han analitzat mitjançant espectroscòpia de fotoelectrons emesos per rajos X (XPS), espectroscòpia infraroja b transformada de Fourier amb accessori de reflectància total atenuada (FTIR-ATR), microscopi electrònic d'escombrat (SEM), assajos de tracció i mesura del grau de polimerització. De la morfologia dels teixits, la microscòpia SEM no revela alteracions significatives després dels tractaments de blanqueig mitjançant electró-generació de clor actiu. Els assajos de XPS revelen que la relació O/C va augmentant amb la durada de l'electròlisi. Aquest fet es deu a la oxidació/eliminació de impureses no cel·lulòsiques i fenòmens d'oxidació superficial, que impliquen un augment de la concentració relativa de grups funcionals del tipus C-O i C-OH. Al tractament 'ex situ', 'l'índex O/C augmenta linealment amb el temps de procés. Al tractament 'in situ' s'observa un augment brusc de la relació O/C a les fases primerenques de l'electròlisi i una evolució lineal posterior similar al tractament 'ex situ'. L'índex O/C es semblant al mesurat a teixits blanquejats químicament amb lleixiu i sensiblement inferior a l'assolit als processos de descruat alcalí o blanqueig químic amb peròxid. El FTIR ATR confirma que el tractament d'electro-cloració implica l'eliminació de constituents de ceres i greixos de la superfície de les fibres de cotó, material proteic i possiblement part de substàncies pèctiques i hemicel·luloses. El quocient entre la intensitat de la banda OH associada al sistema pont d'hidrogen i la intensitat de la banda de tensió C-H experimenta un augment similar a la relació O/C determinada per XPS. No s'ha aconseguit identificar cap pic de fotoemissió o banda vibracional que serveixi com a diagnòstic del contingut de matèria acolorida, ni s'ha aconseguit establir una correlació clara entre l'augment del grau de blanc del teixit i el canvi dels paràmetres quantitatius relatius a la composició superficial dels teixits de cotó. / Prior to the textile finishing, cotton fabrics are subjected to preparation processes (desizing, scouring and bleaching) in order to remove noncellulosic impurities present on the fiber surface. The present work deals with the study of the bleaching process of raw and scoured cotton fabrics by means of electrochemical techniques. To this end, methodologies based on indirect electro-oxidation have been used, namely the electro-generation of active chlorine (or electro-chlorination) or H2O2 (sometimes called electro-peroxidation) in the absence or presence of iron catalysts (electro-Fenton process). In these methods, the bleaching agent is formed by electrolysis of harmless precursors (chloride in the case of electro-chlorination and dissolved oxygen in the case of H2O2), thus avoiding the transport, storage and handling of hazardous and unstable substances, which contributes to improve the control, reproducibility and safety of the process. The main objective of this Doctoral Thesis is the study of the influence of different electrolysis variables on the evolution of the whiteness index, in order to determine the most suitable set of operational conditions to obtain an acceptable whiteness index, considering also the modifications of the structure and chemical composition of the surface, of the mechanical resistance of the cotton fabrics and the chemical damage of the fibers. These properties have been analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier transform infrared spectroscopy with attenuated total reflectance accessory (ATR-FTIR), scanning electron microscope (SEM), tensile tests and degree of polymerization. As to the morphology of the textile cotton fabric, SEM microscopy reveals no significant modifiations after the bleaching treatments by electro-generation of active chlorine. The XPS tests reveal that the O/C ratio increases with the duration of electrolysis. This is attributed to the oxidation/elimination of non-cellulosic impurities and superficial oxidation phenomena, which involve an increase in the relative concentration C-O and C-OH functional groups. In the 'ex situ' treatment, the O/C index increases linearly with the process time. In the 'in situ' treatment an abrupt increase in the O/C ratio in the early stages of electrolysis and a subsequent linear evolution similar to the 'ex situ' treatment are observed. The O/C index is similar to that measured in cotton fabrics treated with bleach, but it is significantly lower than those achieved in alkaline scouring or peroxide chemical bleaching processes. The ATR-FTIR confirms that the electro-chlorination treatment involves the elimination of constituents of waxes and fats from the surface of cotton fibers, together with proteins and possibly part of pectic and hemicellulosic substances. The ratio of the OH stretching intensity associated with the cellulose hydrogen-bonding system to the C-H stretching intensity undergoes an increase similar to the O/C ratio as determined by XPS. We could not find any any photoemission peak or vibrational band as a diagnostic signal of the content of colored matter; nor has it been possible to establish a clear correlation between the increase in the whiteness index of the bleached cotton fabrics and the change in the quantitative parameters relative to their surface composition. / Vitero Pérez, FN. (2018). Aplicación de métodos de electro-generación de cloro activo y H2O2 al blanqueo de tejidos de algodón [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/115486

El objetivo del presente estudio de tipo experimental, transversal con diseño de casos y controles fue determinar los cambios histológicos que produce la aplicación tópica del peróxido de hidrógeno en diferentes concentraciones sobre la mucosa oral del hámster. La muestra fue constituida por 60 hámsteres dorados de aproximadamente un mes y medio de edad asignados aleatoriamente a uno de los tres grupos de H2O2 al 30%, al 3% y agua destilada. La duración del experimento fue de 6 meses con aplicaciones mediante una micropipeta en la mejilla derecha del hámster 3 veces semanales. Al cabo de ello se sacrificaron los especimenes y se hicieron cortes histológicos y coloración con H.E. Se utilizaron pruebas estadísticas no paramétricas como Kolmogorov – Smirnov, Kruskal Wallis, Mann Whitney, Test de Wilcoxon de rangos con signo y Chi cuadrada para analizar las diferencias entre las condiciones experimentales. El análisis estadístico se realizó con el paquete estadístico SPSS versión 13. Se compararon los grupos, encontrando diferencias significativas produciéndose aumento del grosor del epitelio debido a hiperqueratosis y acantosis en los grupos con aplicacación de peróxido de hidrógeno; también en estos grupos hubo mayor porcentaje, de células hiperplásicas, y crestas epiteliales pronunciados. Todos los cambios producidos se expresaron con mayor intensidad en el grupo con peróxido de hidrógeno al 30%. Es también en este grupo donde se produjo el desarrollo de displasias de diferente grado y carcinoma epidermoide con interrupción de la membrana basal. La conclusión fue que en dosis altas y uso por tiempo prolongado el peróxido de hidrógeno puede expresar su potencial carcinogénico. / The aim of this experimental, cross- sectional study was to evaluate the histologic changes in buccal mucosa of male Syrian golden hamsters with three weekly topical applications of different concentrations of hydrogen peroxide for six months. The 60 animals were randomly assigned to one of the three groups with 30% H2O2, 3% H2O2 and destilate water. Hydrogen peroxide was applicated with micopipets (0.1ml) in the right cheek pouch. Animals were sacrificated and histologic slides and H.E. stainings were made. The statistical analysis was performed using the statistical program SPSS 13. Nonparametric tests as Kruskal – Wallis, Mann – Whitney, Wilcoxon signed rank test an Chi square were used to test for differences between experimental conditions. 30%H2O2 group showed significantly greater number of cells with hyperkeratosis, squamous hyperplasia, hypercromatism and deep epithelial crests than 3% H2O2 group. In 30% H2O2 group there were 11/20 (65%) cases of displasia and 3/20 (15%) of animals developed epidermoid carcinoma. While in 3% H2O2 group 6/20 (30%) of animals developed mild displasia and carcinoma were not observed. These findings suggest that hydrogen peroxide used in high dosis for large time can be carcinogenic. In another hand use of 3% H2O2 need for more observations in longitudinal studies. Finally it is necessary epidemiological monitoring on use of dental products containing hydrogen peroxide.

Memoria para optar al Titulo Profesional de Médico Veterinario / La Diabetes Mellitus es una de las enfermedades crónicas no transmisibles más frecuentes del ser humano de cualquier edad. Se considera un problema de salud pública por su elevada morbilidad y mortalidad. La Diabetes Mellitus tipo 2 es la forma de presentación más común, representando un 85-90% de los casos totales, que se caracteriza por una resistencia insulínica en conjunto con una secreción insuficiente de insulina desde las células β pancreáticas. Se ha descrito que el estrés oxidativo en células β pancreáticas, dado por un aumento en especies reactivas de oxígeno (ROS), provoca alteraciones en estas células, con una disminución en la secreción de insulina, lo que contribuiría a la pérdida del control glicémico. En este trabajo se evaluó el efecto del peróxido de hidrógeno (H2O2), un compuesto químico que puede producir estrés oxidativo, sobre la secreción de insulina y el control de calcio intracelular en células β pancreáticas de rata, evaluando las respuestas a la glucosa y un agonista colinérgico. El H2O2 presentó un efecto dual sobre la secreción de insulina: en condiciones basales de glucosa produjo un aumento en la secreción de insulina, mientras que disminuyó la secreción de insulina inducida por niveles estimuladores de glucosa (GSIS). Las mediciones de calcio indicaron que el aumento en la secreción basal de insulina se debe a un incremento de la concentración de calcio intracelular inducido por el H2O2. Se encontró que la aplicación del antioxidante N-acetil cisteína (NAC) protegió a las células beta pancreáticas contra los cambios en la función secretora en la presencia de H2O2. Sin embargo, NAC en si causó una pérdida parcial de la GSIS. Por otra parte, se observó que el H2O2 no aumentó la secreción basal de insulina cuando el agonista colinérgico, carbacol, estaba presente. Las mediciones de calcio realizadas en células β pancreáticas sugieren que frente a altas concentraciones de H2O2 (100 µM), el estímulo con carbacol podría inducir una disminución de la concentración de calcio intracelular. En presencia de glucosa estimuladora, el H2O2 inhibió la secreción de insulina inducida por carbacol a partir de los 25 µM de H2O2, efecto que se correlacionó con una disminución tanto en la descarga del calcio almacenado como en el porcentaje de células que responden al estímulo colinérgico. Estos efectos podrían ser prevenidos con la aplicación del antioxidante NAC. En conjunto, los datos demuestran que las especies reactivas del oxigeno presentan un rol importante y complejo en la función de las células β pancreáticas. Por una parte, la capacidad de NAC para interferir con la GSIS sugiere que las ROS son necesarias para responder adecuadamente a la glucosa. Por otro lado, un exceso de ROS produce un daño similar a la glucotoxicidad y una inhibición de la respuesta colinérgica, lo que podría afectar en forma negativa la respuesta secretora a nutrientes y señales neuro-hormonales, contribuyendo a la falla del control glicémico asociada con la Diabetes mellitus tipo 2. Se sugiere la realizacion de nuevos experimentos conducentes a dilucidar los componentes de la via colinérgica que se inhiben en presencia de altas concentraciones de H2O2

El objetivo del presente estudio de tipo experimental, transversal con diseño de casos y controles fue determinar los cambios histológicos que produce la aplicación tópica del peróxido de hidrógeno en diferentes concentraciones sobre la mucosa oral del hámster. La muestra fue constituida por 60 hámsteres dorados de aproximadamente un mes y medio de edad asignados aleatoriamente a uno de los tres grupos de H2O2 al 30%, al 3% y agua destilada. La duración del experimento fue de 6 meses con aplicaciones mediante una micropipeta en la mejilla derecha del hámster 3 veces semanales. Al cabo de ello se sacrificaron los especimenes y se hicieron cortes histológicos y coloración con H.E. Se utilizaron pruebas estadísticas no paramétricas como Kolmogorov – Smirnov, Kruskal Wallis, Mann Whitney, Test de Wilcoxon de rangos con signo y Chi cuadrada para analizar las diferencias entre las condiciones experimentales. El análisis estadístico se realizó con el paquete estadístico SPSS versión 13. Se compararon los grupos, encontrando diferencias significativas produciéndose aumento del grosor del epitelio debido a hiperqueratosis y acantosis en los grupos con aplicacación de peróxido de hidrógeno; también en estos grupos hubo mayor porcentaje, de células hiperplásicas, y crestas epiteliales pronunciados. Todos los cambios producidos se expresaron con mayor intensidad en el grupo con peróxido de hidrógeno al 30%. Es también en este grupo donde se produjo el desarrollo de displasias de diferente grado y carcinoma epidermoide con interrupción de la membrana basal. La conclusión fue que en dosis altas y uso por tiempo prolongado el peróxido de hidrógeno puede expresar su potencial carcinogénico. / The aim of this experimental, cross- sectional study was to evaluate the histologic changes in buccal mucosa of male Syrian golden hamsters with three weekly topical applications of different concentrations of hydrogen peroxide for six months. The 60 animals were randomly assigned to one of the three groups with 30% H2O2, 3% H2O2 and destilate water. Hydrogen peroxide was applicated with micopipets (0.1ml) in the right cheek pouch. Animals were sacrificated and histologic slides and H.E. stainings were made. The statistical analysis was performed using the statistical program SPSS 13. Nonparametric tests as Kruskal – Wallis, Mann – Whitney, Wilcoxon signed rank test an Chi square were used to test for differences between experimental conditions. 30%H2O2 group showed significantly greater number of cells with hyperkeratosis, squamous hyperplasia, hypercromatism and deep epithelial crests than 3% H2O2 group. In 30% H2O2 group there were 11/20 (65%) cases of displasia and 3/20 (15%) of animals developed epidermoid carcinoma. While in 3% H2O2 group 6/20 (30%) of animals developed mild displasia and carcinoma were not observed. These findings suggest that hydrogen peroxide used in high dosis for large time can be carcinogenic. In another hand use of 3% H2O2 need for more observations in longitudinal studies. Finally it is necessary epidemiological monitoring on use of dental products containing hydrogen peroxide.

El objetivo del estudio es determinar la microfiltración marginal en resinas compuestas después de la exposición a colutorios que contienen peróxido de hidrogeno (PH). Se usaron 42 dientes humanos extraídos por fines ortodónticos, las cuales fueron divididos aleatoriamente en 3 grupos y en 2 tiempos, según el colutorio al que se expuso: grupo1: Listerine® Whitening al 2.5% de PH, el grupo 2: Oral-B al 1.5% de PH y el grupo 3: Whiteness PH Maxx al 35% de PH, siendo este el control positivo. Se identificó que no hubo diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos experimentales, tanto a los 7, como a los 14 días. Sin embargo, se encontraron diferencias estadísticamente significativas al comparar los dos colutorios con el grupo control positivo. Se conlcuyó que hubo un mayor porcentaje de microfiltración en los grupos con exposición a colutorios.

El descubrimiento y empleo de los semiconductores ha influido de forma decisiva en las profundas modificaciones que han vivido las sociedades avanzadas como consecuencia de la revolución tecnológica de la segunda mitad del siglo XX. De este modo se ha configurado la actual sociedad global, donde las tecnologías de la información y la comunicación se han constituido como el elemento característico e imprescindible del desarrollo científico y tecnológico en el que se basan las actuales formas de vida. Las industrias que emplean materiales semiconductores o fabrican productos basados en los mismos demandan reactivos de calidad electrónica caracterizados por su limitado contenido en impurezas. Entre los reactivos de este tipo con mayor demanda se encuentra el peróxido de hidrógeno. Los procesos de ultrapurificación de peróxido de hidrógeno son necesarios para poder alcanzar los niveles de calidad exigidos por el sector, específicamente en lo referido a impurezas metálicas. La revisión del estado del arte con respecto a las tecnologías disponibles para la ultrapurificación de peróxido de hidrógeno presenta diferentes alternativas que incluyen la destilación, la adsorción, el intercambio iónico y las tecnologías de membranas. El empleo de membranas de ósmosis inversa aparece como una opción prometedora desde el punto de vista del uso más sostenible de los recursos naturales (materiales, energía y agua). En la presente Tesis Doctoral se ha estudiado el proceso de ultrapurificación de peróxido de hidrógeno mediante ósmosis inversa a escala de laboratorio. El peróxido de hidrógeno obtenido mediante un proceso de ósmosis inversa con membranas de poliamida cumple con los requisitos impuestos en el contenido de impurezas metálicas para ser considerado como SEMI Grado 1, el grado menos exigente de los contemplados dentro de la calidad electrónica. El estudio experimental del proceso a escala de laboratorio permite ajustar el modelo de Kedem-Katchalsky para el transporte de solvente y solutos a través de membranas y es capaz de explicar de forma satisfactoria la evolución de los valores de flujo de permeado y los coeficientes de rechazo de los elementos metálicos en función de la presión aplicada al sistema, evaluando los parámetros que caracterizan al proceso de separación de impurezas lo que permite simular el comportamiento del mismo. La degradación que las membranas de ósmosis inversa sufren en un ambiente tan agresivo como el peróxido de hidrógeno es un factor a tener en cuenta durante la investigación del proceso de ultrapurificación. Por ello, a la vista de los resultados experimentales que muestran una vida útil extremadamente corta para las membranas en esta aplicación y ante la imposibilidad de encontrar en bibliografía referencias previas para la descripción de la evolución con el tiempo del comportamiento de las membranas bajo degradación oxidativa, se propone un modelo logístico de carácter empírica que complemente el modelo de permeación con la descripción del comportamiento durante la evolución de la degradación de la membrana. Los modelos obtenidos y los parámetros ajustados permiten simular y optimizar instalaciones para procesos de fabricación bajo la configuración de cascadas de membranas integradas en contracorriente para alcanzar las calidades de peróxido de hidrógeno ultrapuro desde el Grado SEMI 1 hasta el Grado SEMI 5. El modelo ha sido completado con un balance económico lo que permite utilizar los beneficios económicos como función objetivo en la optimización. Finalmente se ha planteado la optimización del proceso para distintos objetivos en la ultrapurificación de peróxido de hidrógeno mediante cascadas de membranas de ósmosis inversa. Estos objetivos se han concretado en el número óptimo de etapas que la cascada de membranas debe incorporar para la producción de cada uno de los grados de calidad electrónica y los valores óptimos para las principales variables del proceso en cada caso, de modo que se maximice el beneficio económico del proceso; y en el estudio de la influencia de los precios unitarios de los principales recursos necesarios (materia prima, membranas y energía eléctrica) y de diferentes restricciones de mercado sobre la configuración óptima del proceso. / The discovery and posterior use of semiconductor materials have greatly influenced the deep changes that developed societies have experienced as consequence of the technological revolution of the second half of the XX century. This way, the present global society has been configured, where the information and communication technology can be considered as the characteristic and indispensable cornerstone of the scientific and technological development which current life ways are based on. The semiconductor industrial sector requires electronic quality chemicals which can be characterized by their very limited impurity content. Among this type of chemicals, hydrogen peroxide can be found among the ones with highest demands. Hydrogen peroxide ultrapurification processes are necessary to attain the purity levels required by the sector, specifically for the metallic impurities concentrations. The bibliographical review about the state of the art with respect to available ultrapurificationt echnologies for hydrogen peroxide introduces different alternatives, including distillation, adsorption, ion exchange and membrane technologies. The use of reverse osmosis membranes appears as a promising option from the point of view that considers the most sustainable use of the natural resources (raw materials, energy and water). In this PhD Thesis, the hydrogen peroxide ultrapurification process by reverse osmosis has been investigated at lab-scale level. The hydrogen peroxide obtained by means of a reverse osmosis process with polyamide membranes fulfils with the requirements imposed about metallic impurities content to be considered as SEMI Grade 1 chemical, the least exigent grade of the electronic quality framework. The experimental study of the process at lab scale allows the fit to the Kedem-Katchalsky model for both solvent and solute transport through membranes and it is able to explain in a satisfactory way the evolution of the permeate flux and the rejection coefficients of the metallic elements as a function of the applied pressure by evaluating the parameters that characterize the impurities separation process and lets its performance simulation. The degradation of the reverse osmosis membranes in such a harsh medium as hydrogen peroxide is a factor to have under consideration during the investigation of the ultrapurification process. Hence, as a consequence of the analysis of the experimental results that evidence an extremely short effective lifetime for the membranes in this application and the lack of a previous bibliographic reference for the description of the time evolution of the membrane performance under oxidative degradation, an empirical logistic model was formulated to complement the permeation model with the description of the performance during the evolution of the membrane degradation The model that describes the lab-scale hydrogen peroxide permeation is useful to simulate and optimize industrial-scale installations for manufacturing purposes under the countercurrent integrated membrane cascade configuration to produce electronic quality hydrogen peroxide, from SEMI Grade 1 to SEMI Grade 5. The model has been completed with an economic balance which allows the use of the economic profit as an optimization target function. Lastly, the optimization with different targets as objectives of the hydrogen peroxide ultrapurification process by reverse osmosis membrane cascades has been performed. This objectives have been specified as the optimum number of stages that a membrane cascade should incorporate for the production of each electronic grade and the optimum values for the main process variables have been solved to maximize the economic profit of the process; and the study of the influence of the unitary prices of the principal required resources (raw material, membranes and electric energy) and different market restrictions over the optimal process configuration.

Debido a la popularidad del uso de los agentes de blanqueamiento, hoy en día existe una gran preocupación a nivel profesional sobre los efectos que se puedan dar luego de su aplicación sobre los tejidos dentarios y materiales dentales de restauración, evaluar el efecto in vitro del peróxido de hidrógeno al 35% sobre el sellado marginal de restauraciones con resina compuesta de nanopartículas, se utilizó 146 premorales humanos los cuales fueron extraídos debido a un tratamiento ortodóntico. En estos se realizó una cavidad clase V en la cara vestibular y posteriormente fueron restauradas con resina compuesta de nanopartículas. Se asignó aleatoriamente 73 unidades de estudio a cada grupo. El primer grupo fue el grupo control al que no se le aplicó el peróxido de hidrogeno al 35 %. El segundo grupo fue el grupo experimental al cual se le realizó 4 aplicaciones, de 8 minutos cada una, de peróxido de hidrógeno al 35%, en la cara vestibular de todos los premolares restaurados. Luego todas las piezas dentarias fueron sometidas en una solución acuosa de azul de metileno al 1% como indicador de microfiltración tras lo cual se procedió al corte transversal y análisis bajo microscopio electrónico, con un aumento de 10x para posteriormente asignar valores de microfiltración según el grado de penetración de la tinción en la interfase diente-restauración. Los datos obtenidos serán tabulados en una ficha de recolección de datos, con la prueba Z para diferencia de proporciones, leída al 95% de confiabilidad, el análisis de los resultados obtenidos en este estudio, mediante la prueba Z, indica que existen diferencias estadísticamente significativas en los valores de microfiltración entre el grupo con tratamiento blanqueador y el grupo sin tratamiento blanqueador y se concluyó que el peróxido de hidrógeno al 35% afecta negativamente el sellado de las restauraciones de resina compuesta.

El objetivo de esta investigación fue comparar in vitro los cambios en la rugosidad superficial de la estructura dentaria, generados por los diferentes agentes blanqueadores que contienen peróxido de hidrógeno (HP). El estudio consideró 50 especímenes obtenidos de dientes de bovino, seccionados en bloques dentales (7mm x 7mm x 7mm) y preparados para realizar una lectura inicial de rugosidad superficial (Ra), utilizando un perfilómetro. Las muestras fueron divididas aleatoriamente en 5 grupos (n= 10) según el agente blanqueador al que fueron expuestos: grupo1: Whiteness HP Maxx al 35%, grupo 2: Opalescence Boost 40% de HP, grupo 3: Opalescence Go 10% de HP, el grupo 4: Whiteness Perfect al 10% de peróxido de carbamida (CP) como control positivo y, el grupo 5: control negativo, con suero fisiológico. Al finalizar la etapa del blanqueamiento, las muestras se mantuvieron en suero fisiológico; finalmente, fueron sometidas al perfilómetro para determinar los parámetros de rugosidad superficial post blanqueamiento. Para el análisis estadístico se utilizó el paquete estadístico SPSS® 27.0. Para identificar si los datos siguen una distribución normal, se utilizó la prueba Shapiro Wilk (p > 0.05), luego se aplicó la prueba no paramétrica Prueba de Wilcoxon para muestras relacionadas (Inicial – final). Se concluyó que al aplicar los diferentes agentes blanqueadores que contienen peróxido de hidrogeno no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los grupos; sin embargo, todos los grupos experimentales presentaron diferencias antes y después de la aplicación de los agentes blanqueadores. / The objective of this research was to compare in vitro the changes in the surface roughness of the tooth structure, generated by different bleaching agents containing hydrogen peroxide (HP). The study detected 50 specimens obtained from bovine teeth, sectioned into dental blocks (7 mm x 7 mm x 7 mm) and prepared to perform an initial reading of surface roughness (Ra), using a profilometer. The samples were randomly divided into 5 groups (n= 10) according to the whitening agent to which they were exposed: group 1: Whiteness HP Maxx 35%, group 2: Opalescent Boost 40% HP, group 3: Opalescent Go 10% HP, group 4: Whiteness Perfect with 10% carbamide peroxide (CP) as positive control and group 5: negative control, with physiological saline. At the end of the bleaching stage, the samples were kept in physiological saline solution; Finally, some profilometric measurements were performed to determine the postbleaching surface roughness parameters. The SPSS® 27.0 statistical package was used for statistical analysis. To identify whether the data follow a normal distribution, the Shapiro Wilk test was used (p > 0.05), then the non-parametric Wilcoxon test was applied for related samples (Initial – final). It is concluded that when applying the different whitening agents containing hydrogen peroxide, no statistically significant differences were found between the groups; however, all experimental groups presented differences before and after the application of the whitening agents.

En odontología la demanda de tratamientos para aclarar los dientes ha aumentado, es así como han surgido los agentes blanqueadores de venta libre, que no requieren una supervisión profesional, es indispensable conocer las concentraciones de pH y peróxido de hidrogeno presentes en su composición. Objetivo: Comparar el pH y la concentración de peróxido de hidrógeno en diferentes productos blanqueadores de venta libre. Materiales y métodos: En esta investigación con diseño experimental in vitro, se analizaron 24 muestras entre colutorios y pastas dentales de 4 diferentes marcas para obtener el grado de pH con un medidor impermeable pHep®5 de Hanna y la concentración de peróxido de hidrogeno con un proceso químico denominado titulación. Resultados: La concentración de pH de los productos blanqueadores de venta libre osciló entre 3.1 a 7.48 y la concentración de peróxido de hidrogeno entre 1.60% y 4.93%. Conclusión: El agente blanqueador Colgate Optic White tuvo la concentración de pH màs baja, y la más alta para peróxido e hidrogeno. / In dentistry, the demand for treatments to lighten teeth has increased. This is how over-the- counter whitening agents have emerged, which do not require professional supervision. It is essential to know the pH and hydrogen peroxide concentrations present in their composition. Objective: Compare the pH and concentration of hydrogen peroxide in different over-the- counter whitening products. Materials and methods: In this research with an-in vitro experimental design, 24 samples of mouthwashes and toothpastes from 4 different brands were analyzed to obtain the pH level with a waterproof meter pHep®5 from Hanna and the concentration of hydrogen peroxide with a chemical process called titration. Results: The pH concentration of over-the-counter whitening products ranged from 3.1 to 7.48 and the hydrogen peroxide concentration ranged from 1.60% to 4.93%. Conclusion: Colgate Optic White whitening agent had the lowest pH concentration, and the highest for peroxide and hydrogen.